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[参考译文] 适用于 ADS131M03 ADC 成本优化型应用的电压衰减方法

Guru**** 681490 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS131M03-Q1, OPA192
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1239632/voltage-attenuation-methods-for-cost-optimized-applications-for-ads131m03-adc

器件型号:ADS131M03-Q1
主题中讨论的其他器件: OPA192

尊敬的 TI 工程论坛成员:

我希望向社区提出有关使用 ADS131M03-Q1 ADC 的成本优化型应用的电压衰减方法的查询。

对于我的特定应用、为了与 ADS131M03-Q1配合使用、我需要将单极和双极的12V、5V 和3.3V 输入电压范围降低到+/-1.2V。 有人可以提供指导或向我推荐一个概述实现此目标的可靠方法的参考设计吗?

此应用的要求包括1ksps 至10ksps 的采样率和3.2kHz 的最大预期带宽。 该设计将用于在涉及温度、电流和电压监控的成本敏感型应用中进行数据采集。

我感谢在这方面能够提供任何帮助或指导。 如果需要有关我的申请的更多信息以提供准确的帮助、请告诉我、我将乐意提供。

谢谢!
斯雷内特·拉蒂

另外、为与 MCU ADC 直接连接的同一模拟信号提供一个可靠的单位增益缓冲器选项(ADC 阻抗为3kOhm)
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    Shreeneet,

    1. 1.驱动器件的一种方法是在 每个通道上放置一个具有衰减器网络的全差分放大器。  可以调整该衰减器的大小、使12V 输入衰减到+/-1.2V、而其他输入范围也会按同样的因子衰减。  因此、5V 范围会衰减到0.5V、而3.3V 范围会衰减到0.33V。
    2. 另一种方法是尝试构建可编程增益放大器、以便针对每个范围调整增益、因此对于所有三个输入范围、PGA 的输出为+/-1.2V。  这种选择既昂贵又复杂。  此选项也将比固定衰减器选项(上面的#1)更加精确。   
    3. 我认为方案1在本例中最有意义、因为 ADS131成本得到了优化。  请注意、3个 FDA 放大器的成本可能会高于 ADS131M03-Q1。
    4. 一种极低成本的方法是在输入端使用分压器。  ADS131的输入在低增益下具有300千欧的输入阻抗。  任何分压器都会引入增益误差。  因此、这可能不是一个好的选择。
    5. 衰减器是否需要高输入阻抗?  换句话说、您的12V、5V 和3.3V 电源是否需要进行缓冲?
    6. 您对选项1和选项2是否有偏好。
    7. 我认为所有产品都需要 通过汽车认证。  对吧?
    8. 我也会介绍 ADC 对这个问题的支持。

    此致、

    艺术

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    您好、Art:

    感谢您的答复。

    1) 1)我们更擅长使用方案1、我们可以保留12V 到 ADC 范围的两个范围、而另一个是5V 和3V 到 ADC 范围的两个范围。
    2) 2)我们可能需要缓冲输入、以确保 设计可靠且 面向未来

    3) 3)我想知道  TI 是否提供诸如 MAX5490的精密电阻分压器解决方案、或者我们是否可以在任意 InAmp 中创造性地使用精密匹配电阻以实现电压信号衰减? 我可能完全错了、或者方向可能可行、您的意见有助于我向前发展。

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    Shreeneet,

    1. 随附的是基本拓扑建议。
    2. 该电路接受-12V 至+12V 单端、并将其转换为+/-1.2V 差分电压。
    3. 电路为输入放大器使用了+/-15V 电源。  我在这里使用了 OPA192、但许多36V 放大器在这里可以很好地工作。
    4. 电路在输出放大器上使用+/-1.2V 电源。  此电源可实现到 +/-1.2V 差分的良好摆幅、因为任何放大器需要输出的最大值为+/-0.6V。  
    5. 1.2V 运算放大器电源还将输出限制在 +/-1.2V 以下、因此 不违反 ADS131绝对最大值。  请注意、在启动期间、放大器可能会具有等于电源的瞬态输出、即使正常输入范围不允许这样做也是如此。  驱动 ADC 时、最好始终保持安全、并将放大器电源电平保持在低于 ADC 的 ABS MAX 输入。
    6. 请参阅 PDF: e2e.ti.com/.../single-to-dif-_2D00_-12V-to-1p2V.pdf
    7. 请参见 TINA 文件:e2e.ti.com/.../single-to-dif-12V-to-1p2V.TSC

    此致、

    Art Kay